新遗传研究表明,西瓜在科多佛瓜的苏丹被驯养

Scientists have sequenced and analyzed the genome of the Kordofan melon (Citrullus lanatussubsp.脊柱),一种苏丹人形式,有着不谨慎的白色果肉,发现亚种是驯养西瓜的最接近的亲戚(Citrullus lanatussubsp.寻常)和可能的祖先。

A Kordofan melon (Citrullus lanatus subsp. cordophanus) from North Darfur, Sudan. Image credit: Renner et al., doi: 10.1073/pnas.2101486118.

A Kordofan melon (Citrullus lanatussubsp.脊柱)来自苏丹北达尔富尔。图片来源:Renneret al。,,,,doi:10.1073/pnas.2101486118。

驯化的西瓜是中亚最重要的农作物之一,并且知道其地理起源和潜在的祖先将有助于针对性的繁殖工作。

长期以来,其驯化的地理区域尚不清楚,偏爱南部非洲,西非和东北非洲的竞争假设,尤其是科尔多芬地区,苏丹前苏丹省与北达尔富尔(North Darfur)和南达尔富尔(South Darfur)以及西部萨赫尔萨凡纳斯(Sahel Savannas)的一部分。

除了Citrullus lanatus,属citrullus包含其他六种,其中四种(Citrullus amarus,,,,C. ecirrhosus,,,,C. Naudinianus, 和C. Rehmii)在纳米布·卡拉哈里地区的本地citrullus粘液菌) in West Africa (Benin, Ghana, and Nigeria), and one (Citrullus colocynthis)在北非到印度西部。

所有野生物种的白浆,由于苦萜的存在,无法生食。唯一的水果citrullus粘液菌有时不苦,而是平淡的品尝;该物种的大型柔软种子用于西非的“ egusi”炖菜。

“基于DNA,我们发现我们今天所知道的西瓜(可以生吃的甜,经常可以吃的红色果肉)在遗传上最接近西非和东北非洲的野生形式,”这位研究人员Susanne Renner教授说。慕尼黑大学和华盛顿大学系统植物学和真菌学研究所。

Renner教授及其同事发现,一种苏丹人的形式是非脆皮果肉Kordofan Melon,是驯养的西瓜的最接近的亲戚。

这results are consistent with the newly-interpreted Egyptian tomb paintings that suggest the watermelon may have been consumed in the Nile Valley as a dessert about 4,200 years ago.

伦纳教授说:“正是埃及坟墓画使我相信埃及人正在吃冷的西瓜果肉。”

“否则,为什么要将这些巨大的水果放在葡萄和其他甜美水果旁边的扁平托盘上?”

Papyrus de Kamara说明了citrullus水果(红色圆圈),被解释为野生西瓜;球糖条纹水果让人联想到科多佛瓜的形态。图片来源:Renneret al., doi: 10.1073/pnas.2101486118.

Papyrus de Kamara说明了citrullus水果(红色圆圈),被解释为野生西瓜;球糖条纹水果让人联想到科多佛瓜的形态。图片来源:Renneret al。,,,,doi:10.1073/pnas.2101486118。

该研究还纠正了一个古老的分类学错误,将西瓜归入与Citrullus amarus,也被称为南非柑橘瓜。

“Today’s watermelon comes from a very small genetic stock and is highly susceptible to diseases and insect pests, including various mildews, other fungi, viruses and nematodes,” Professor Renner said.

“到目前为止,我们发现科多佛瓜和驯化西瓜之间的三种抗病性基因变异。育种者可能会从基因组中使用这些和其他见解。”

“西瓜是最重要的热带水果之一,每年生产超过2亿吨,但也非常容易受到疾病的影响,”该大学动物和植物科学系研究员Guillaume Chomicki博士说。谢菲尔德。

“有特定的西瓜疾病,例如西瓜马赛克病毒,它们对真菌感染也非常敏感。在常规农业中,它们经常被杀真菌剂和杀虫剂治疗以限制病毒转移。”

“我们的分析清楚地表明,科多凡瓜具有更多的抗病基因,并且它们的不同版本也不同。”

“这意味着科多佛瓜的基因组有可能帮助我们繁殖耐病的西瓜并允许非GM基因编辑。实现这一目标将减少在西瓜种植中的大幅农药使用。”

发现发表在美国国家科学院论文集

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苏珊·雷纳(Susanne S. Renner)et al。2021年。科多佛瓜的染色体水平基因组阐明了驯养的西瓜的起源。PNAS118(23):E2101486118;doi:10.1073/pnas.2101486118

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